多波長(zhǎng)光纖光源的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)光纖通信容量需求的不斷增長(zhǎng)，密集波分復(fù)用系統(tǒng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，多波長(zhǎng)光纖光源作為其中重要的光纖有源器件而備受青睞。 本論文選取多波長(zhǎng)光纖光源作為研究課題，介紹了作者在摻鉺光纖多波長(zhǎng)超熒光光源、多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器和多波長(zhǎng)拉曼光纖激光器方面進(jìn)行的一些理論和實(shí)驗(yàn)研究工作，主要內(nèi)容可歸納如下： 1．對(duì)透射式、反射式和雙程式Mach-Zehnder干涉儀的濾波特性進(jìn)行了理論研 究和模擬：采用這三種干涉儀分別對(duì)

2、自行研制的雙程后向摻鉺光纖超熒光光源進(jìn)行光譜分割，構(gòu)建了三種多波長(zhǎng)超熒光光源；其中，采用雙程Mach-Zehnder干涉儀的多波長(zhǎng)超熒光光源獲得了優(yōu)良的輸出特性，其消光比高達(dá)27dB，1550nm附近的20個(gè)波長(zhǎng)輸出功率起伏小于0.5dB。 2．利用雙程Mach-Zehnder干涉儀對(duì)雙程后向摻鉺光纖超熒光光源進(jìn)行光譜預(yù) 分割，得到的多波長(zhǎng)超熒光光源性能更佳：波長(zhǎng)間隔～0.8nm、消光比～18dB、輸出功率～25.3mW;并通

3、過(guò)改變Mach-Zehnder干涉儀的臂長(zhǎng)差，使器件實(shí)現(xiàn)了1550nm波長(zhǎng)附近波長(zhǎng)間隔～0.4nm、消光比～16dB的50個(gè)波長(zhǎng)輸出。 3．采用兩個(gè)光纖環(huán)鏡作為腔鏡，構(gòu)建了一種線形腔可調(diào)諧多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光 器。利用Mach-Zehnder干涉儀，采用液氮冷卻的方法，并通過(guò)調(diào)節(jié)輸出端光纖環(huán)鏡的反射率，成功實(shí)現(xiàn)了摻鉺光纖激光器在1525～1555nm范圍內(nèi)波長(zhǎng)間隔為～0.4nm、最多波長(zhǎng)數(shù)目48個(gè)的密集多波長(zhǎng)輸出，并實(shí)現(xiàn)了多波長(zhǎng)

4、激光運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域的靈活調(diào)節(jié)。利用Mach-Zehnder干涉儀構(gòu)建了一個(gè)環(huán)形腔多波長(zhǎng)摻鉺光纖激光器，實(shí)現(xiàn)了激光器在波長(zhǎng)間隔分別為～0.4nm、～0.8nm的28和16個(gè)波長(zhǎng)激光輸出，并在輸出穩(wěn)定性方面有較大改善。 4．對(duì)拉曼光纖激光器進(jìn)行了理論研究和數(shù)值模擬。引入了多波長(zhǎng)拉曼光纖激光 器的理論模型，提出了適合MATLAB軟件編程的矩陣模型：對(duì)模擬算法進(jìn)行了改進(jìn)，并結(jié)合矩陣模型，對(duì)幾種拉曼光纖激光器的輸出特性進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明

5、，改進(jìn)后的矩陣模型有效地提高了程序設(shè)計(jì)的靈活性和通用性，大大縮減了編程模擬的工作量。 5．分別構(gòu)建了1245nm和1495nm線形腔級(jí)聯(lián)拉曼光纖激光器，并分別將它們 作為泵浦源，設(shè)計(jì)了三種多波長(zhǎng)拉曼光纖激光器。采用1245nm線形腔級(jí)聯(lián) 拉曼光纖激光器作為泵浦源，對(duì)一種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的環(huán)形腔多波長(zhǎng)拉曼光纖激光 器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究：實(shí)現(xiàn)了包括四級(jí)Stokes波及其諧波在內(nèi)的多條激光譜線 輸出，輸出最大波長(zhǎng)1600nm；觀察到光譜展